如图5所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计,a到b与b到c的距离相等,则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的( )
A.金属棒通过b、c两位置时,电阻R的电功率之比为1:2
B.金属棒通过b、c两位置时,外力F的大小之比为1:
C.在从a到b与从b到c的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为1:1
D.在从a到b与从b到c的两个过程中,通过金属棒的横截面的电量之比为1:2
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如图a所示,水平面内固定有宽L=0.2m的两根光滑平行金属导轨,金属杆ab、cd垂直导轨水平放置,ab阻值R=0.5Ω,cd质量m=0.01kg.匀强磁场垂直于导轨平面,不计金属杆cd和导轨的电阻.若固定cd,用水平力F1=0.04N匀速向左拉动ab时,作出的位移大小-时间图像如图(b)中的①所示;若固定ab,用水平力恒力F2从静止起拉动cd向右,作出的位移大小-时间图像如图(b)中的②所示.试求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)在F2拉动cd的3s时间内,ab上产生的焦耳热Q;
(3)若在图b中把纵坐标改为v(m/s),试在v-t图中画出F2拉动cd的过程中较合理的图线③.
(4)若用水平外力按图线①向左匀速拉动ab的同时,用水平外力按图线②拉动cd,则1s内作用在cd上的外力至少做了多少功?(不同电源串联时,回路中总电动势等于各电源电动势之和.)
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